RU2672285C1 - Сырьевая смесь для производства облицовочных композитных изделий - Google Patents
Сырьевая смесь для производства облицовочных композитных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672285C1 RU2672285C1 RU2017140371A RU2017140371A RU2672285C1 RU 2672285 C1 RU2672285 C1 RU 2672285C1 RU 2017140371 A RU2017140371 A RU 2017140371A RU 2017140371 A RU2017140371 A RU 2017140371A RU 2672285 C1 RU2672285 C1 RU 2672285C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon tetrachloride
- raw material
- composite products
- waste
- production
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/006—Waste materials as binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии строительных композитных изделий и может быть использовано в производстве изделий для наружной и внутренней облицовки стен, стеновых панелей, цоколей зданий и сооружений. Сырьевая смесь для производства строительных композитных изделий включает, мас.%: кирпичный бой с удельной поверхностью 50-160 см/г 51-71, раствор отходов пенополистирола в четыреххлористом углероде чистом в соотношении пенополистирол : четыреххлористый углерод от 1:1,3 до 1:1,6, остальное. Технический результат – повышение прочности на сжатие и морозостойкости, снижение водопоглощения до уровня, соответствующего требованиям для облицовочных материалов, утилизация отходов. 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к технологии строительных композитных изделий и может быть использовано в производстве изделий для наружной и внутренней облицовки стен, стеновых панелей, цоколей зданий и сооружений.
Известен способ производства композитных строительных изделий [1], по которому подробленные бытовые отходы полимерных материалов и карбонатного наполнителя фракцией до 5 мм засыпают в экструдер, где они с помощью многосекционного шнека перемешиваются с расплавленным полимером и в виде однородной массы поступают в экструзионную головку. Проэкструдированный под давлением 50-80 кг⋅с/см2 через формующую головку экструдат разрезают на изделия и охлаждают. В качестве карбонатного наполнителя используют отходы камнепиления и переработки известняков-ракушечников или нуммулитовых известняков и/или отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм.
Недостатком состава из известного способа является непостоянство минерального и гранулометрического составов наполнителя, что приводит к нестабильности свойств изделий. Другим недостатком является низкая прочность изделий на основе состава из известного способа (5-15 МПа).
Известен способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала [2], по которому несортированные отходы термопластичных полимеров - ПЭНД, ПЭВД в количестве 10-50 мас. %. Отходы предварительно измельчают. Смешивают с глиной влажностью 8-12%. Формуют и прессуют изделие при удельном давлении 10 МПа. Полученный материал высушивают при комнатной температуре до постоянного веса и подвергают температурной обработке. Скорость подъема температуры составляет 20°С/мин, продолжительность выдержки при температуре плавления полимера - 90-180 мин в зависимости от габаритов изделия.
Недостатком состава из известного способа является сложность переработки, связанная с длительностью процесса сушки из-за использования глины с высокой начальной влажностью, а также нестабильность состава отходов по причине отсутствия сортировки и одновременного применения ПЭНД и ПЭВД. Другими недостатками являются невысокая прочность на сжатие (9,11-10,76 МПа) и высокое водопоглощение (6,21-6,03), свидетельствующее о низкой морозостойкости, при содержании отходов термопластичных полимеров в количестве 10-20 мас. %. Дополнительным недостатком является высокая энергоемкость процесса.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является сырьевая смесь для производства строительных композитных изделий, которая в качестве наполнителя содержит минеральное сырье с удельной поверхностью 500-2500 см2/г, содержащее отходы металлургических производств, в т.ч. доменные гранулированные шлаки, или отходы очистки морских и речных судов, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых и производственных отходов полимерных материалов, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: вторичный полимерный материал 30,0-45,0; минеральное сырье 55,0-70,0.
Недостатками указанной сырьевой смеси являются низкие прочность на сжатие и морозостойкость при высоком для облицовочных материалов водопоглощении у изделий, полученных при содержании вторичного полимерного материала менее 30 мас. %. Получение изделий с достаточными для облицовочных материалов свойствами при содержании вторичного полимерного материала от 35 до 45 мас. % и высокой удельной поверхности минерального сырья повышает себестоимость производства. Еще одним недостатком указанной сырьевой смеси является нестабильность химического и гранулометрического составов наполнителя и связующего, что приводит к нестабильности эксплуатационных свойств получаемых из них композитных изделий. Кроме того, получение минерального наполнителя с удельной поверхностью 500-2500 см2/г является длительной и энергоемкой задачей.
Техническими задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение, является повышение прочности на сжатие и морозостойкости при снижении водопоглощения до уровня, соответствующего требованиям для облицовочных материалов, при содержании вторичного полимерного материала менее 30 мас. % и понижении удельной поверхности минерального сырья, что существенно снизит энергоемкость и себестоимость производства. Дополнительно необходимо повысить стабильность химического и гранулометрического составов компонентов сырьевой смеси.
Поставленная задача решается за счет перевода вторичного полимерного сырья в жидкое состояние при помощи растворителя с последующей термообработкой при температуре кипения растворителя и при помощи замены наполнителя по известному способу на кирпичный бой, в частности рядового керамического кирпича, с удельной поверхностью 50-160 см2/г. В данном изобретении предлагается использовать отходы пенополистирола в качестве вторичного полимерного сырья и четыреххлористый углерод чистый по ГОСТ 20288-74 в качестве растворителя. Использование кирпичного боя и пенополистирола в качестве компонентов сырьевой смеси обосновано достаточно большими объемами отходов из этих материалов. Также использование по одному виду наполнителя и связующего повысит стабильность свойств композитных изделий.
Перевод вторичного полимерного сырья в жидкое состояние растворением имеет преимущества перед плавлением, так как позволяет снизить температуру последующей термообработки за счет того, что температура кипения растворителя (для четыреххлористого углерода чистого составляет 76,72°С) значительно ниже температуры плавления вторичного полимерного сырья (для пенополистирола составляет 270°С). Кроме того, растворение вторичного полимерного сырья вместо плавления позволяет избежать его термодеструкции в случае превышения температурно-временного режима. Дополнительными преимуществами применения раствора связующего являются возможность проводить предварительное измельчение вторичного полимерного сырья до более крупных размеров частиц, что снижает энергоемкость процесса измельчения, а также позволяет достичь более высокой однородности сырьевой смеси при перемешивании минерального сырья с раствором связующего.
При использовании кирпичного боя в качестве минерального сырья, выполняющего роль наполнителя в композитном материале, он впитывает в себя часть раствора связующего, что дополнительно повышает прочность и морозостойкость материала при снижении водопоглощения за счет пропитывания частиц наполнителя связующим.
Выбор содержания компонентов в сырьевой смеси также направлен на достижение поставленных технических задач.
При содержании пенополистирола в сырьевой смеси в количестве менее 12 мас. % он не является эффективным связующим, и получаемый композитный материал обладает низкой прочностью и высоким водопоглощением, грани образцов осыпаются. При содержании пенополистирола свыше 20 мас. % прочностные характеристики композитного материала продолжают незначительно повышаться, начинается снижение морозостойкости и происходит снижение водопоглощения до значения менее 2%, являющегося минимальным значением по требованиям ГОСТ 13996-93.
Четыреххлористый углерод чистый вводится в состав сырьевой смеси в количестве, которое зависит от содержания пенополистирола, должно обеспечивать растворение полимерных отходов и вязкость раствора связующего, достаточную для эффективного перемешивания и формования без преждевременного затвердевания. При соотношении пенополистирол: четыреххлористый углерод чистый менее 1:1,3 получаемый раствор связующего обладает слишком высокой вязкостью и быстро переходит в твердое состояние, что затрудняет переработку сырьевой смеси в изделие. При соотношении пенополистирол: четыреххлористый углерод чистый более 1:1,6 в получаемом растворе связующего наблюдается недостаток пенополистирола, что приводит к излишней текучести сырьевой смеси при переработке и не позволяет достичь требуемых значений свойств композитного материала.
Обоснованность и преимущества заявляемого изобретения основаны на измерении физико-механических и эксплуатационных показателей с различным содержанием кирпичного боя (от 51 до 71 мас. %), пенополистирола (от 12 до 20 мас. %) и четыреххлористого углерода чистого (от 17 до 29 мас. %).
Предпочтительна реализация заявляемого изобретения по следующей технологии: предварительно измельченные отходы пенополистирола смешивают с четыреххлористым углеродом чистым, а полученный раствор связующего смешивают с предварительно измельченным до удельной поверхности 50-160 см2/г кирпичным боем. Полученную сырьевую смесь формуют при удельном давлении 8 МПа с последующей термообработкой при температуре 85-90°С в течение 45-90 мин в зависимости от габаритов изделия и содержания раствора связующего в нем.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами:
1. К 12 мас. % пенополистирола добавляют 17 мас. % четыреххлористого углерода чистого, смешивают полученный раствор связующего с 71 мас. % кирпичного боя и получают материал по указанной выше технологии;
2. К 14 мас. % пенополистирола добавляют 20 мас. % четыреххлористого углерода чистого, смешивают полученный раствор связующего с 66 мас. % кирпичного боя и получают материал по указанной выше технологии;
3. К 16 мас. % пенополистирола добавляют 23 мас. % четыреххлористого углерода чистого, смешивают полученный раствор связующего с 61 мас. % кирпичного боя и получают материал по указанной выше технологии;
4. К 18 мас. % пенополистирола добавляют 26 мас. % четыреххлористого углерода чистого, смешивают полученный раствор связующего с 56 мас. % кирпичного боя и получают материал по указанной выше технологии;
5. К 20 мас. % пенополистирола добавляют 29 мас. % четыреххлористого углерода чистого, смешивают полученный раствор связующего с 51 мас. % кирпичного боя и получают материал по указанной выше технологии;
Свойства материалов, полученных с использованием известного (при содержании вторичного полимерного материала 30-35 мас. %) и предлагаемого составов, приведены в таблице 1.
Источники информации
1. Патент №2629033, кл. С04В 18/04, 2017
2. Патент №2327712, кл. C08J 11/06; C08L 23/06; С04В 14/10, 2008
3. Патент на изобретение №2628116, кл. С04В 26/02; С04В 28/00; С04В 18/04, 2016
Claims (2)
- Сырьевая смесь для производства строительных композитных изделий, включающая в качестве наполнителя минеральное сырье, в качестве связующего вторичный полимерный материал, отличающаяся тем, что в качестве минерального сырья используется кирпичный бой с удельной поверхностью 50-160 см2/г, в качестве связующего применяется раствор отходов пенополистирола в четыреххлористом углероде чистом в соотношении пенополистирол: четыреххлористый углерод от 1:1,3 до 1:1,6 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
кирпичный бой 51-71; раствор отходов пенополистирола в четыреххлористом углероде чистом остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140371A RU2672285C1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Сырьевая смесь для производства облицовочных композитных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140371A RU2672285C1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Сырьевая смесь для производства облицовочных композитных изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2672285C1 true RU2672285C1 (ru) | 2018-11-13 |
Family
ID=64328030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140371A RU2672285C1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Сырьевая смесь для производства облицовочных композитных изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2672285C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698352C1 (ru) * | 2018-12-24 | 2019-08-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Сырьевая смесь для производства облицовочных полимерных композитных изделий |
RU2819692C2 (ru) * | 2022-06-09 | 2024-05-22 | Юрий Сергеевич Забазнов | Ремонтная смесь для асфальтобетонных покрытий |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993025609A1 (en) * | 1992-06-09 | 1993-12-23 | Baker Richard D | Recycled fibre reinforced resin containing product and method and apparatus therefor |
RU2164901C1 (ru) * | 2000-08-15 | 2001-04-10 | Алимов Лев Алексеевич | Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий |
RU2269496C2 (ru) * | 2002-06-06 | 2006-02-10 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Композиция для изготовления теплоизоляционных материалов |
UA77338C2 (en) * | 2005-03-18 | 2006-11-15 | Physical Engineering Inst Of M | Polystyrene binding agent for preparing of foundry molds and cores |
RU2288804C2 (ru) * | 2004-12-22 | 2006-12-10 | Открытое акционерное общество "Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение имени Ю.А. Гагарина" | Смесь для изготовления литейных стержней |
RU2327712C1 (ru) * | 2007-03-27 | 2008-06-27 | Институт проблем нефти и газа СО РАН | Способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала |
RU2628116C1 (ru) * | 2016-02-15 | 2017-08-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Сырьевая смесь для производства строительных композитных изделий |
RU2629033C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-08-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Способ производства композитных строительных изделий |
-
2017
- 2017-11-20 RU RU2017140371A patent/RU2672285C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993025609A1 (en) * | 1992-06-09 | 1993-12-23 | Baker Richard D | Recycled fibre reinforced resin containing product and method and apparatus therefor |
RU2164901C1 (ru) * | 2000-08-15 | 2001-04-10 | Алимов Лев Алексеевич | Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий |
RU2269496C2 (ru) * | 2002-06-06 | 2006-02-10 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Композиция для изготовления теплоизоляционных материалов |
RU2288804C2 (ru) * | 2004-12-22 | 2006-12-10 | Открытое акционерное общество "Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение имени Ю.А. Гагарина" | Смесь для изготовления литейных стержней |
UA77338C2 (en) * | 2005-03-18 | 2006-11-15 | Physical Engineering Inst Of M | Polystyrene binding agent for preparing of foundry molds and cores |
RU2327712C1 (ru) * | 2007-03-27 | 2008-06-27 | Институт проблем нефти и газа СО РАН | Способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала |
RU2628116C1 (ru) * | 2016-02-15 | 2017-08-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Сырьевая смесь для производства строительных композитных изделий |
RU2629033C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-08-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Способ производства композитных строительных изделий |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698352C1 (ru) * | 2018-12-24 | 2019-08-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Сырьевая смесь для производства облицовочных полимерных композитных изделий |
RU2819692C2 (ru) * | 2022-06-09 | 2024-05-22 | Юрий Сергеевич Забазнов | Ремонтная смесь для асфальтобетонных покрытий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104973868B (zh) | 高强高铝轻质隔热耐火砖及其生产方法 | |
US3600476A (en) | Method for manufacture of light weight aggregates | |
CN106082914A (zh) | 一种质轻高强度的煤矸石免烧砖 | |
RU2406708C2 (ru) | Способ получения водостойкого пористого заполнителя | |
CN107353032B (zh) | 一种以工业无机危险废物和耐火粘土尾矿为原料的发泡陶瓷保温板及制备方法 | |
RU2005110360A (ru) | Способ получения гранулированного пеносиликата-пеносиликатного гравия | |
RU2672285C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства облицовочных композитных изделий | |
RU2327663C1 (ru) | Композиция для легкого гранулированного заполнителя и способ его получения | |
RU2555972C1 (ru) | Композиция для производства пористого заполнителя | |
KR100591060B1 (ko) | 경량골재 조성물 및 이를 이용한 경량골재 제조방법 | |
CA2663806C (en) | The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge | |
KR101383646B1 (ko) | 현무암 석분슬러지를 이용한 경량골재 및 그 제조방법 | |
KR102067934B1 (ko) | 마감재 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 시공방법 | |
KR101696716B1 (ko) | 광미를 이용한 고강도 인공 석재블록 제조 방법 | |
RU2555171C1 (ru) | Композиция для производства пористого заполнителя | |
EA022185B1 (ru) | Способ обработки каменной ваты | |
KR101451501B1 (ko) | 무기질 슬러지 미립자를 이용한 인공골재 조성물 및 그 제조방법 | |
RU2629033C1 (ru) | Способ производства композитных строительных изделий | |
CN101948328B (zh) | 结晶陶瓷防火吸音制品及其制备方法 | |
RU2698352C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства облицовочных полимерных композитных изделий | |
RU2679017C1 (ru) | Способ переработки полимерных отходов и стекольного боя с получением облицовочных и отделочных материалов | |
RU2813002C1 (ru) | Сырьевая смесь для получения облицовочных минерально-полимерных материалов | |
RU2528814C2 (ru) | Способ получения стеклокерамзита и порокерамики из трепелов и опок | |
RU2792476C1 (ru) | Сырьевая смесь для получения облицовочных полимерных композиционных материалов | |
RU2426703C1 (ru) | Способ изготовления гранулированного пористого заполнителя для бетонов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191121 |